Les teràpies i les vacunes basades en ARN necessiten un «vehicle» que protegeixi la molècula i la faci arribar dins la cèl·lula correcta: fins ara, les dues opcions dominants han estat les nanopartícules lipídiques, com les de les vacunes de la covid-19, i les partícules derivades de virus, cadascuna amb els seus límits de capacitat, immunogenicitat o dificultat de fabricació.
Un equip liderat per Christoph Gruber i Maren Kirstin Schuhmacher, de l'Institut de Recerca en Cèl·lules Mare de Helmholtz Munich, en col·laboració amb la Universitat Tècnica de Munic, ha publicat el 2 de setembre a Nature el disseny de més de cent «vehicles de transferència sintètics» (STV), que combinen dominis proteics naturals amb estructures sintètiques dissenyades amb intel·ligència artificial generativa. La variant més eficient, anomenada STV-C8, va transportar ARN a cultius cel·lulars amb més eficàcia que els nanopartícules lipídiques i les partícules víriques amb què es va comparar, necessitant molta menys quantitat d'ARN per obtenir la mateixa producció de proteïna. En ratolins, l'administració intravenosa va provocar expressió d'ARN sobretot al pulmó sense efectes immunològics ni tòxics detectats, i en teixit muscular de porc va aconseguir entregar components de CRISPR/Cas9 que van eliminar un fragment del gen de la distrofina relacionat amb malalties musculars.
La notícia és rellevant perquè el resultat més sorprenent no és només l'eficàcia, sinó que les geometries no naturals van funcionar millor que les inspirades en virus reals: «El fet que una estructura tan diferent de les càpsides víriques naturals funcioni especialment bé ha estat una troballa clau per a nosaltres. Demostra el potencial d'utilitzar la IA per ampliar sistemàticament l'espai de disseny de proteïnes», ha explicat Schuhmacher. Christoph Gruber ho resumeix així: «No volíem recrear la natura, sinó dissenyar estructures noves per a una tasca concreta: l'entrega eficient d'ARN». El grup destaca també la modularitat del sistema: «Això ens permet adaptar el transportador a aplicacions i cèl·lules diana diferents», segons Florian Giesert, responsable del grup d'edició gènica de l'institut.
Cal llegir els resultats amb la prudència pròpia d'una fase preclínica: els experiments es limiten a cultius cel·lulars, ratolins i mostres de teixit porcí en condicions de laboratori, sense cap assaig en humans. Wolfgang Wurst, catedràtic emèrit de Helmholtz Munich i la Universitat Tècnica de Munic, ho planteja com un punt de partida, no una solució tancada: «Amb STV-C8 hem creat una plataforma que ara podem continuar desenvolupant per a un ventall d'aplicacions terapèutiques». Encara falten anys de treball en fabricació a escala i seguretat a llarg termini abans de saber si aquests transportadors arriben a assajos clínics.